수명 다한 '전기차 폐배터리' 시장 열린다…2040년 66조 성장 기대

[이데일리 경계영 기자] 폐배터리(이차전지) 대접이 달라졌다. 전기자동차 시대가 본격화하면서 폐차되는 전기차가 늘어나는 데 따른 규모의 경제를 갖출 수 있고 원자재 가격도 올라 경제성까지 확보할 수 있어서다. 폐배터리를 에너지저장장치(ESS)로 재사용(reuse)하거나 폐배터리에서 금속을 추출해 재활용(recycle)하려는 시도도 활발하게 이뤄지고 있다.

24일 에너지 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 전 세계에서 폐차되는 전기차는 2025년에는 54만대에서 2030년 414만대→2035년 1911만대→2040년 4636만대 등으로 급증할 전망이다. 이들 전기차에서 나오는 사용 후 배터리도 2025년 42GWh에서 2040년 3455GWh로 80배 넘게 늘어날 것으로 보인다.

(그래픽=이데일리 김일환 기자)

업계는 사용 후 배터리를 어떻게 활용할지를 두고 여러 방안을 모색하고 있다. 전기차에 탑재된 배터리는 10년 안팎을 써도 용량이 초기 70~80% 수준으로 남아 있어 에너지저장장치(ESS) 등 다른 용도로 재사용이 가능하다. 니켈, 코발트 등 값비싼 금속을 회수하는 재활용도 할 수도 있다.

SNE리서치는 2040년에 재사용 배터리는 1849GWh, 재활용 배터리는 1606GWh 규모로 성장할 것이라고 내다봤다. 이는 2025년 대비 각각 116배, 62배 늘어난 수준이다. 재활용 시장 규모가 2030년 56억달러(약 6조원)에서 2040년 574억달러(약 66조원)로 확대할 것으로 SNE리서치는 예측했다.

재활용 분야에선 SK이노베이션(096770)이 적극적으로 연구·개발을 진행하고 있다. 블룸버그NEF는 24kWh급 삼원계 배터리를 재활용하면 팩 1개당 매출액 600~900달러(71만~107만원)를 낼 수 있다고 분석했다. 최근 원자재 가격이 급등한 점을 고려하면 재활용 금속 가치는 더욱 높아졌을 것으로 추정된다.

SK이노베이션은 배터리 사업을 하는 SK온을 100% 자회사로 떼어낸 이후 폐배터리 재활용을 차세대 먹거리로 삼았다. 지난해 말 데모 플랜트의 기계적 준공을 마치고 이달부터 부분 시험 가동에 돌입했으며 2024년 상업 가동하겠다는 목표다. SK이노베이션은 성능이 향상된 하이니켈(High-Nickel) 배터리에 쓸 수 있는 수산화리튬 형태로 추출해 기술 차별화를 꾀한다는 방침이다.

포스코(005490)는 중국 화유코발트와 함께 포스코HY클린메탈을 설립해 전남 율촌산업단지에 배터리 재활용 공장을 짓고 있다. 이미 성일하이텍은 전기차 10만대분의 폐배터리 처리 능력을 갖추고 사업하고 있다.

LG화학과 LG에너지솔루션이 지분을 투자한 북미 최대 폐배터리 재활용 업체 라이-사이클의 배터리 재활용 라인. (사진=라이-사이클)

LG에너지솔루션(373220)과 LG화학(051910), 삼성SDI(006400)는 직접 재활용 기술을 개발하기보다 다른 기업과 협업해 재활용된 원재료를 조달하는 데 초점을 맞추고 있다. 선순환 구조를 구축해 금속 채굴 과정에서 배출되는 탄소를 줄일 수 있다는 장점도 있다. LG화학과 LG에너지솔루션은 각 300억원씩 총 600억원을 북미 최대 배터리 재활용 업체 ‘라이-사이클’(Li-Cycle)에 투자해 지분 2.6%를 확보했다. 삼성SDI도 폐배터리 재활용 업체 피엠그로우에 지분 투자했다.

업계 관계자는 “전기차 관련 배터리 수요가 급증하면서 배터리에 들어가는 광물 수급 문제가 불거지다 보니 폐배터리 재활용을 통한 광물 조달이 해결책으로 떠오른다”며 “배터리 제조사와 소재사가 폐배터리 재활용 기술을 개발하고 산업 생태계를 구축하는 데 속도를 높일 것”이라고 말했다.

재사용 역시 배터리사가 주목하는 분야다. LG에너지솔루션은 폐배터리를 재사용해 만든 ‘전기차용 충전 ESS 시스템’을 오창공장에 설치했다. 테스트를 거쳐 폐배터리 재사용을 위한 다양한 방안을 내놓겠다는 방침이다. SK온은 산업통상자원부의 규제특례 승인을 받아 재사용 배터리로 ESS를 구축해 건설현장에서 운영하는 시범사업을 진행한다.